2014-2015学年辽宁省实验中学分校高一(上)数学期末试卷 及解析
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2014-2015学年辽宁省实验中学分校高一(上)期末数学试卷一、选择题:(每题5分,共计60分)1.(5.00分)集合A={y|y=x+1,x∈R},B={y|y=2x,x∈R},则A∩B等于()A.(0,+∞)B.{0,1}C.{1,2}D.{(0,1),(1,2)}2.(5.00分)已知函数y=的定义域为()A.(﹣∞,1]B.(﹣∞,21]C.(﹣∞,﹣)∩(﹣,1] D.(﹣∞,﹣)∪(﹣,1]3.(5.00分)点M(﹣3,5,2)关于y轴对称点坐标为()A.(3,﹣5,﹣2) B.(3,5,﹣2)C.(﹣3,﹣5,﹣2)D.(3,﹣5,2)4.(5.00分)若直线mx+y﹣1=0与直线x﹣2y+3=0平行,则m的值为()A.B.C.2 D.﹣25.(5.00分)两圆x2+y2﹣1=0和x2+y2﹣4x+2y﹣4=0的位置关系是()A.内切B.相交C.外切D.外离6.(5.00分)三个数20.3,0.32,log0.32的大小顺序是()A.0.32<log0.32<20.3B.0.32<20.3<log0.32C.log0.32<20.3<0.32D.log0.32<0.32<20.37.(5.00分)函数的零点所在的区间是()A. B.(﹣1,0)C. D.(1,+∞)8.(5.00分)一梯形的直观图是一个如图所示的等腰梯形,且梯形OA′B′C′的面积为,则原梯形的面积为()A.2 B.C.2 D.49.(5.00分)已知互不相同的直线l,m,n与平面α,β,则下列叙述错误的是()A.若m∥l,n∥l,则m∥n B.若m∥α,n∥α,则m∥nC.若m⊥α,m∥β,则α⊥βD.若m⊥β,α⊥β,则m∥α或m⊂α10.(5.00分)已知球的直径SC=4,A,B是该球球面上的两点.AB=2,∠ASC=∠BSC=45°,则棱锥S﹣ABC的体积为()A.B.C.D.11.(5.00分)f(x)=,若f(a2﹣4a)+f(3)>4,则a的取值范围是()A.(1,3) B.(0,2) C.(﹣∞,0)∪(2,+∞)D.(﹣∞,1)∪(3,+∞)12.(5.00分)函数f(x)的定义域为D,若满足①f(x)在D内是单调函数,②存在[m,n]⊆D,使f(x)在[m,n]上的值域为,那么就称y=f(x)为“好函数”.现有f(x)=log a(a x+k),(a>0,a≠1)是“好函数”,则k的取值范围是()A.(0,+∞)B.C. D.二、填空题:(每小题5分,共20分)13.(5.00分)过点(1,2)且与直线3x+4y﹣5=0垂直的直线方程.14.(5.00分)长方体的一个顶点上的三条棱长分别是3,4,5,且它的8个顶点都在同一个球面上,则这个球的表面积是.15.(5.00分)直线y=k(x﹣1)+2与曲线x=有且只有一个交点,则k的取值范围是.16.(5.00分)设函数f(x)=x|x|+bx+c,给出四个命题:①c=0时,y=f(x)是奇函数;②b=0,c>0时,方程f(x)=0只有一个实数根;③y=f(x)的图象关于(0,c)对称;④方程f(x)=0至多有两个实数根;上述命题中正确的命题的序号是.三、解答题:(共70分)17.(10.00分)已知集合A={x|3≤x<6},B={x|2<x<9}(1)求∁R(A∩B);(2)已知C={x|a﹣1<x<2a+1},若C⊆B,求实数a的取值集合.18.(12.00分)已知圆C过点(1,0),且圆心在x轴的正半轴上,直线l:y=x ﹣1被该圆所截得的弦长为2,求圆C的标准方程.19.(12.00分)如图所示的三个图中,左边的是一个长方体截去一个角所得多面体的直观图.另外两个是它的正视图和左视图(单位:cm)(Ⅰ)按照画三视图的要求画出该多面体的俯视图;(Ⅱ)按照给出的尺寸,求该多面体的体积;(Ⅲ)在所给直观图中连结BC′,证明:BC′∥面EFG.20.(12.00分)已知⊙O:x2+y2=1和定点A(2,1),由⊙O外一点P(a,b)向⊙O引切线PQ,切点为Q,且满足|PQ|=|PA|.(1)求实数a,b间满足的等量关系;(2)求线段PQ长的最小值;(3)若以P为圆心所作的⊙P与⊙O有公共点,试求半径最小值时⊙P的方程.21.(12.00分)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC=BC=CC1,AC⊥BC,点D 是AB的中点.(1)求证:CD⊥平面A1ABB1;(2)求证:AC1∥平面CDB1;(3)线段AB上是否存在点M,使得A1M⊥平面CDB1.22.(12.00分)已知函数f(x)=(m∈Z)为偶函数,且在(0,+∞)上为增函数.(1)求m的值,并确定f(x)的解析式;(2)若g(x)=log a[f(x)﹣ax](a>0且a≠1),是否存在实数a,使g(x)在区间[2,3]上的最大值为2,若存在,求出a的值,若不存在,请说明理由.2014-2015学年辽宁省实验中学分校高一(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、选择题:(每题5分,共计60分)1.(5.00分)集合A={y|y=x+1,x∈R},B={y|y=2x,x∈R},则A∩B等于()A.(0,+∞)B.{0,1}C.{1,2}D.{(0,1),(1,2)}【解答】解:∵集合A={y|y=x+1,x∈R}=R=(﹣∞,+∞),B={y|y=2x,x∈R}={y|y >0 }=(0,+∞),故A∩B=(﹣∞,+∞)∩(0,+∞)=(0,+∞),故选:A.2.(5.00分)已知函数y=的定义域为()A.(﹣∞,1]B.(﹣∞,21]C.(﹣∞,﹣)∩(﹣,1] D.(﹣∞,﹣)∪(﹣,1]【解答】解:由题意可得∴∴函数的定义域为(﹣∞,)∪(﹣故选:D.3.(5.00分)点M(﹣3,5,2)关于y轴对称点坐标为()A.(3,﹣5,﹣2) B.(3,5,﹣2)C.(﹣3,﹣5,﹣2)D.(3,﹣5,2)【解答】解:∵在空间直角坐标系中,点M(﹣3,5,2)关于y轴对称,∴其对称点为:(3,5,﹣2).故选:B.4.(5.00分)若直线mx+y﹣1=0与直线x﹣2y+3=0平行,则m的值为()A.B.C.2 D.﹣2【解答】解:∵直线mx+y﹣1=0与直线x﹣2y+3=0平行∴它们的斜率相等∴﹣m=∴m=﹣故选:B.5.(5.00分)两圆x2+y2﹣1=0和x2+y2﹣4x+2y﹣4=0的位置关系是()A.内切B.相交C.外切D.外离【解答】解:圆x2+y2﹣1=0表示以O1(0,0)点为圆心,以R1=1为半径的圆;圆x2+y2﹣4x+2y﹣4=0表示以O2(2,﹣1)点为圆心,以R2=3为半径的圆;∵|O1O2|=∴R2﹣R1<|O1O2|<R2+R1,∴圆x2+y2﹣1=0和圆x2+y2﹣4x+2y﹣4=0相交故选:B.6.(5.00分)三个数20.3,0.32,log0.32的大小顺序是()A.0.32<log0.32<20.3B.0.32<20.3<log0.32C.log0.32<20.3<0.32D.log0.32<0.32<20.3【解答】解:∵20.3>1,0<0.32<1,log0.32<0,∴log0.32<0.32<20.3,故选:D.7.(5.00分)函数的零点所在的区间是()A. B.(﹣1,0)C. D.(1,+∞)【解答】解:因为函数,(x>0)f()=ln+=﹣1+<0,f(1)=ln1+=>0,∴f()f(1)<0,根据零点定理可得,∴函数的零点所在的区间(,1),故选:C.8.(5.00分)一梯形的直观图是一个如图所示的等腰梯形,且梯形OA′B′C′的面积为,则原梯形的面积为()A.2 B.C.2 D.4【解答】解:如图,有斜二测画法原理知,平面中的图形与直观图中的图形上下底边的长度是一样的,不一样的是两个梯形的高,其高的关系是这样的:平面图中的高OA是直观图中OA'长度的2倍,如直观图,OA'的长度是直观图中梯形的高的倍,由此平面图中梯形的高OA的长度是直观图中梯形高的2×=2倍,故其面积是梯形OA′B′C′的面积2倍,梯形OA′B′C′的面积为,所以原梯形的面积是4.故选:D.9.(5.00分)已知互不相同的直线l,m,n与平面α,β,则下列叙述错误的是()A.若m∥l,n∥l,则m∥n B.若m∥α,n∥α,则m∥nC.若m⊥α,m∥β,则α⊥βD.若m⊥β,α⊥β,则m∥α或m⊂α【解答】解:若m∥l,n∥l,则由平行公理得m∥n,故A正确;若m∥α,n∥α,则m与n相交、平行或异面,故B错误;若m⊥α,m∥β,则由平面与平面垂直的判定定理得α⊥β,故C正确;若m⊥β,α⊥β,则由平面与平面垂直的性质得m∥α或m⊂α,故D正确.故选:B.10.(5.00分)已知球的直径SC=4,A,B是该球球面上的两点.AB=2,∠ASC=∠BSC=45°,则棱锥S﹣ABC的体积为()A.B.C.D.【解答】解:如图:由题意球的直径SC=4,A,B是该球球面上的两点.AB=2,∠ASC=∠BSC=45°,求出SA=AC=SB=BC=2,∠SAC=∠SBC=90°,所以平面ABO与SC垂直,则=V C﹣AOB+V S﹣AOB,进而可得:V S﹣ABC所以棱锥S﹣ABC的体积为:=.故选:C.11.(5.00分)f(x)=,若f(a2﹣4a)+f(3)>4,则a的取值范围是()A.(1,3) B.(0,2) C.(﹣∞,0)∪(2,+∞)D.(﹣∞,1)∪(3,+∞)【解答】解:∵f(x)=,∴f(3)=17,若f(a2﹣4a)+f(3)>4,则f(a2﹣4a)>﹣13…①,当x≥0时,f(x)=x2+2x+2为增函数,此时f(x)≥2恒成立,当x<0时,f(x)=﹣x2+2x+2为增函数,令﹣x2+2x+2=﹣13,解得x=﹣3,或x=5(舍去),由①得:a2﹣4a>﹣3,即a2﹣4a+3>0,解得:a∈(﹣∞,1)∪(3,+∞),故选:D.12.(5.00分)函数f(x)的定义域为D,若满足①f(x)在D内是单调函数,②存在[m,n]⊆D,使f(x)在[m,n]上的值域为,那么就称y=f(x)为“好函数”.现有f(x)=log a(a x+k),(a>0,a≠1)是“好函数”,则k的取值范围是()A.(0,+∞)B.C. D.【解答】解:因为函数f(x)=log a(a x+k),(a>0,a≠1)在其定义域内为增函数,则若函数y=f(x)为“好函数”,方程必有两个不同实数根,∵,∴方程t2﹣t+k=0有两个不同的正数根,.故选:C.二、填空题:(每小题5分,共20分)13.(5.00分)过点(1,2)且与直线3x+4y﹣5=0垂直的直线方程4x﹣3y+2=0.【解答】解:∵直线3x+4y﹣5=0的斜率为,∴与之垂直的直线的斜率为,∴所求直线的方程为y﹣2=(x﹣1)化为一般式可得4x﹣3y+2=0故答案为:4x﹣3y+2=014.(5.00分)长方体的一个顶点上的三条棱长分别是3,4,5,且它的8个顶点都在同一个球面上,则这个球的表面积是50π.【解答】解:长方体的一个顶点上的三条棱长分别是3,4,5,且它的8个顶点都在同一个球面上,所以长方体的对角线就是球的直径,长方体的对角线为:,所以球的半径为:;则这个球的表面积是:=50π.故答案为:50π.15.(5.00分)直线y=k(x﹣1)+2与曲线x=有且只有一个交点,则k的取值范围是[1,3).【解答】解:由题意可知:曲线方程表示一个在y轴右边的单位圆的一半,则圆心坐标为(0,0),圆的半径r=1,画出相应的图形,如图所示:直线y=k(x﹣1)+2,恒过(1,2),由图形过(1,2),(0,1)的直线的斜率为﹣1;过(1,2),(0,﹣1)的直线的斜率为3.综上,直线与曲线只有一个交点时,k的取值范围为[1,3).故答案为:[1,3).16.(5.00分)设函数f(x)=x|x|+bx+c,给出四个命题:①c=0时,y=f(x)是奇函数;②b=0,c>0时,方程f(x)=0只有一个实数根;③y=f(x)的图象关于(0,c)对称;④方程f(x)=0至多有两个实数根;上述命题中正确的命题的序号是①②③.【解答】解:①c=0,f(x)=x|x|+bx,f(﹣x)=﹣x|﹣x|+b(﹣x)=﹣f(x),故①正确②b=0,c>0,f(x)=x|x|+c=令f(x)=0可得,故②正确③设函数y=f(x)上的任意一点M(x,y)关于点(0,c)对称的点N(x′,y′),则.代入y=f(x)可得2c﹣y′=﹣x′|﹣x′|﹣bx′+c⇒y′=x′|x′|+bx′+c故③正确④当c=0,b=﹣2,f(x)=x|x|﹣2x=0的根有x=0,x=2,x=﹣2故④错误故答案为:①②③三、解答题:(共70分)17.(10.00分)已知集合A={x|3≤x<6},B={x|2<x<9}(1)求∁R(A∩B);(2)已知C={x|a﹣1<x<2a+1},若C⊆B,求实数a的取值集合.【解答】解:(1)因为A={x|3≤x<6},B={x|2<x<9}所以A∩B={x|3≤x<6},故∁R(A∩B)={x|x<3或x≥6}.(2)当a﹣1≥2a+1,即a≤﹣2时,C=∅,显然符合题意,当a﹣1<2a+1即a>﹣2时,由题意得,解得3≤a≤4.故此时3≤a≤4为所求.综上,所求a的集合是{a|a≤﹣2或3≤a≤4}.18.(12.00分)已知圆C过点(1,0),且圆心在x轴的正半轴上,直线l:y=x ﹣1被该圆所截得的弦长为2,求圆C的标准方程.【解答】解:设圆心的坐标为C(a,0),a>0,由题意可得圆的半径r==|a﹣1|,圆心到直线直线l:y=x﹣1的距离d=.由弦长公式可得(a﹣1)2=+,解得a=3,或a=﹣1(舍去),故半径等于2,故圆的方程为(x﹣3)2+y2=4.19.(12.00分)如图所示的三个图中,左边的是一个长方体截去一个角所得多面体的直观图.另外两个是它的正视图和左视图(单位:cm)(Ⅰ)按照画三视图的要求画出该多面体的俯视图;(Ⅱ)按照给出的尺寸,求该多面体的体积;(Ⅲ)在所给直观图中连结BC′,证明:BC′∥面EFG.【解答】解:(Ⅰ)如图,画出该多面体的俯视图如下:(Ⅱ)所求多面体体积:V=V长方体﹣V正三棱锥==.(Ⅲ)证明:在长方体ABCD﹣A'B'C'D'中,连结AD',则AD'∥BC'.因为E,G分别为AA',A'D'中点,所以AD'∥EG,从而EG∥BC'.又BC'⊄平面EFG,所以BC'∥面EFG.20.(12.00分)已知⊙O:x2+y2=1和定点A(2,1),由⊙O外一点P(a,b)向⊙O引切线PQ,切点为Q,且满足|PQ|=|PA|.(1)求实数a,b间满足的等量关系;(2)求线段PQ长的最小值;(3)若以P为圆心所作的⊙P与⊙O有公共点,试求半径最小值时⊙P的方程.【解答】解:(1)连接OQ,∵切点为Q,PQ⊥OQ,由勾股定理可得PQ2=OP2﹣OQ2.由已知PQ=PA,可得PQ2=PA2,即(a2+b2)﹣1=(a﹣2)2+(b﹣1)2.化简可得2a+b﹣3=0.(2)∵PQ====,故当a=时,线段PQ取得最小值为.(3)若以P为圆心所作的⊙P 的半径为R,由于⊙O的半径为1,∴|R﹣1|≤PO ≤R+1.而OP===,故当a=时,PO取得最小值为,此时,b=﹣2a+3=,R取得最小值为﹣1.故半径最小时⊙P 的方程为+=.21.(12.00分)如图,在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AC=BC=CC1,AC⊥BC,点D 是AB的中点.(1)求证:CD⊥平面A1ABB1;(2)求证:AC1∥平面CDB1;(3)线段AB上是否存在点M,使得A1M⊥平面CDB1.【解答】证明:(Ⅰ)∵AC=BC,AC⊥BC,点D是AB的中点.∴CD=AB,由勾股定理可得CD⊥AB,又∵在直三棱柱ABC﹣A1B1C1中,AA1⊥CD,且AB∩AA1=A,∴CD⊥平面A1ABB1;(Ⅱ)连结BC1,设BC1与B1C的交点为E,连结DE.∵三棱柱ABC﹣A1B1C1,CC1⊥底面ABC,CC 1=BC=2,∴四边形BCC1B1为正方形.∴E为BC1中点.∵D是AB的中点,∴DE∥AC1.∵DE⊂平面CDB1,AC1⊄平面CDB1,∴AC1∥平面CDB1.(Ⅲ)存在点M为B,证明如下:由(Ⅰ)知CD⊥平面A1ABB1,又A1B⊂A1ABB1,∴CD⊥A1B,∵AC=BC=CC1,AC⊥BC,点D是AB的中点.∴设1=C=BC=CC1,以C为原点,以CA,CB,CC1分别为x,y,z轴正方向建立空间直角坐标系,则A1(1,0,1),B(0,1,0),B1(0,1,1),D(,,0),∴=(﹣1,1,﹣1),=(,﹣,﹣1),∴•=0,∴A1B⊥B1D,又CD∩B1D=D,∴A1B⊥平面CDB1.从而得证.22.(12.00分)已知函数f(x)=(m∈Z)为偶函数,且在(0,+∞)上为增函数.(1)求m的值,并确定f(x)的解析式;(2)若g(x)=log a[f(x)﹣ax](a>0且a≠1),是否存在实数a,使g(x)在区间[2,3]上的最大值为2,若存在,求出a的值,若不存在,请说明理由.【解答】解:(1)由函数在(0,+∞)上为增函数,得到﹣2m2+m+3>0解得,又因为m∈Z,所以m=0或1.又因为函数f(x)是偶函数当m=0时,f(x)=x3,不满足f(x)为偶函数;当m=1时,f(x)=x2,满足f(x)为偶函数;所以f(x)=x2;(2),令h(x)=x2﹣ax,由h(x)>0得:x∈(﹣∞,0)∪(a,+∞)∵g(x)在[2,3]上有定义,∴0<a<2且a≠1,∴h(x)=x2﹣ax在[2,3]上为增函数.当1<a<2时,g(x)max=g(3)=log a(9﹣3a)=2,因为1<a<2,所以.当0<a<1时,g(x)max=g(2)=log a(4﹣2a)=2,∴a2+2a﹣4=0,解得,∵0<a<1,∴此种情况不存在,综上,存在实数,使g(x)在区间[2,3]上的最大值为2.。